向心加速度

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向心加速度范文第1篇

关键词：向心力； DIS实验； 探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）02-047-002

一、问题的提出

向心力和向心加速度的教学是高中阶段物理教学的一个难点，学生理解起来比较抽象。所以可以结合DIS实验使学生能够真正理解其概念。要让学生理解向心力的大小和哪些因素有关系呢？我们怎么样来研究呢？实验中应如何控制变量？实验需要观察记录什么呢？根据学生讨论可以确定以下实验步骤：

二、实验探究

实验目的 研究向心力与质量、半径和角速度的关系。

实验原理 使物体做圆周运动的力叫向心力，向心力的大小与物体的质量、角速度的平方、半径成正比，即F=m？棕2r。

实验器材 朗威DISLab、计算机、DISLab向心力实验器、物理支架等。

实验步骤

⑴将光电门传感器和力传感器分别接入数据采集器；

⑵按实验装置图将两个传感器固定在向心力实验器上。实验器的有关数据：挡光杆直径0.005m、两砝码质量分别为0.02kg和0.01kg，挡光杆到轴心的距离为0.14m。

⑶调节做圆周运动的物体的砝码的半径是0.06m，选择其质量为0.02kg。

⑷打开“计算表格”窗口，点击开始，转动实验器的悬臂，记录F，t数据，点击公式，输入线速度和角速度的计算公式，得到计算结果。

⑸点击“绘图”，选取X轴为“ω”，Y轴为“Fn”，得到数据点在坐标内的分布图（图2）。分别进行一次拟合、二次拟合和三次拟合，发现二次拟合十分准确，可见向心力的大小与角速度的平方成正比。如图3所示。

⑹为了进一步的说明向心力的大小和角速度的平方成正比，可以先计算出角速度平方。再在“绘图”中选取X轴为ω2，Y轴为Fn，点击线性拟合，拟合图线是过原点的直线，从而更一步证明这一关系。如图4所示。

怎么来控制质量（m）和角速度（？棕）一定，在图象上得到向心力和半径的关系呢？

⑺调节做圆周运动物体的砝码的半径是0.12m，选择质量仍为0.02kg，重复上述步骤，开始测量。得到第二组实验数据，把第一次得到的图线和第二次得到的图线进行比较，用软件“显示坐标”动能，比较角速度（ω）相同时两条图线Fn的大小，可以从图线上（图5）比较出来，半径分别是0.06m和0.12m所对应的向心力是1：2的关系。可见向心力的大小与半径成正比。

怎么来控制半径（r）和角速度（ω）一定，在图象上得到向心力和质量的关系呢？

⑻调节做圆周运动物体的砝码的半径是0.12m，选择质量是0.01kg，重复上述步骤，开始测量。得到第三组实验数据，把第一次得到的图线和第三次得到的图线进行比较，用软件“显示坐标”动能，比较角速度（ω）相同时两条图线Fn的大小，可以从图线上（图6）比较出来，质量分别是0.01kg和0.02kg所对应的向心力是1：2的关系。可见向心力的大小与质量成正比。

实验结论 经过分析比较得出结论：向心力正比与物体的质量、角速度的平方、物体做圆周运动的半径。从而可以根据牛顿第二定律得出向心加速度a=？棕2r。

三、教学总结体会

1.DIS实验使一些物理实验变得可操作性。DIS不但能替代打点计时器、弹簧秤、温度计、压强计等许多传统仪表，而且能测量传统仪表无法测量的物理量，如直接测量瞬时速度（光电门）、磁感应强度（霍尔传感器）、微电流（微电流传感器）等。即使替代也不是简单的功能重复，而是大大提高了测量范围、精度、速度，

这为解决电磁学实验中暂态现象的观察和记录提供一种很好的方案。以前课本中很多实验都是无法通过简单的实验仪器完成的，比如向心力演示实验，只能通过老师讲解，学生理解起来比较困难。DIS实验引入高中物理课堂，就等于把那些用一般仪器无法完成的实验通过传感器、计算机等现代化工具很好的、准确的呈现在我们面前。DIS实验使物理实验更具实时性和直观性，让学生更好的理解“向心力和向心加速度”的概念，使学生更容易理解物理规律和实验原理，激发了学生学习物理的兴趣。

2.DIS实验使物理实验的过程变的简单化。传统的实验一般都需要几个同学一起完成，从实验仪器的搭建到数据的处理最后得出实验结论，这是个比较复杂的过程，而且数据的处理往往比较麻烦，只有很少的同学能够真正的把数据处理好。DIS实验引入高中课堂，多数的实验学生都能够独立的完成，数据的处理都交给了计算机，简化了数据的处理，有些学生会提出几种不同的设想，可以利用DIS处理数据的优点，将每一个设想都尝试一下，这样的过程其实就是探究的过程。更重要的是使学生能够有更多的时间用在思考实验的设计上面，这样充分挖掘了学生的潜能，有效地培养了学生的创新精神和创新能力，学生能很好的自主探究学习，使学生真正是做物理实验，使实验质量和教学效果得到了提升。

向心加速度范文第2篇

关键词： 卫星变轨问题 加速度 向心加速度

例如：探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近进行第一次“刹车制动后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示。若卫星的质量为m，远月点Q距月球表面的高度为h，运行到Q点时它的角速度为，向心加速度为a，月球的质量为M、半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G。则卫星在远月点时对月球的万有引力大小为（ ）

A. B.ma C. D.m（R+h）ω

好多同学没有选择B，但也有学生选了D。

为了更好地解决这道题目，我们不妨先从卫星绕地球做匀速圆周运动的简单情况入手，再拓展到椭圆轨道运动。设卫星做圆周运动的轨道半径为r，运动周期为T，卫星质量为m，地球质量为M，根据牛顿运动第二定律可知：

==ma

即万有引力作为合外力提供卫星匀速圆周运动所需的向心力。此种情况下因合力始终与运动方向垂直，故有F=F=F。加速度等于向心加速度。学生对这一问题比较容易理解与接受。而当卫星由圆轨道变为轨时，在变轨处速度要变化，加速度、向心加速度是否也发生变化呢？加速度与向心加速度否还相等呢？我就分别从物理学和高等数学两个角度来阐述这个问题。

如图所示，圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ在A点处相切。地球处在圆轨道Ⅰ中心，同时恰好处在椭圆轨道的一个焦点上。设圆轨道Ⅰ的半径为r，椭圆轨道长半轴为a，短半轴为b，A点为近点，B点为远点。椭圆在A点的曲率半径为ρ。卫星由圆轨道Ⅰ变为椭圆轨道Ⅱ，必须在A点加速。若轨道半径在这一瞬间不变，根据=知，在A点当v增大时必有F>F，卫星做离心运动，轨迹可变为椭圆轨道Ⅱ，轨道半径就不可能是原来的r而应增大。设为ρ，则在A点需要的向心力F=，在此点所受合力为F=。两力是否相等呢？因这时的万有引力方向仍与运动方向（即速度方向）垂直，没有切向分力，可见万有引力全部提供所需的向心力，F=F即：

=

综上分析不难得出，在椭圆轨道Ⅱ上的A点处，向心加速度与加速度相等且与在圆轨道Ⅰ上的A点处加速度相等，它们均由万有引力产生。

实际上，由==可以看出，在圆轨道Ⅰ上的A点，当v增加为v时，轨道半径同时增加为ρ，致使向心加速度保持不变。

下面不妨从数学的角度分析在椭圆轨道Ⅱ上的A点，加速度等于向心加速度，由万有引力产生。不过必须先利用物理学相关知识求出在椭圆轨道的近点A或远点B处的速度。

因卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时只受到地球引力的作用，卫星的机械能守恒。

由机械能守恒定律得：

mv-G=mv-G（1）

根据开普勒第二定律有：

vr=vr，

即v（a-c）=v（a+c）。（2）

（2）式中c=（C称为椭圆的半焦距）

由（1）（2）两式解得：

v=，

v=。

上面已经求出卫星在椭圆轨道近点A和远点B的速度，下面我们不妨利用数学知识求出椭圆在A点的曲率半径ρ，然后验证向心力等于万有引力。

如图建立坐标系，则椭圆标准方程为：

+=1 （χ＞γ＞0）。

变形可得：γ=。

γ对χ的一次导数γ′=，

γ对χ的二次导数γ″=。

于是椭圆上任意点处的曲率半径ρ=，将γ′、γ″代入得：

ρ=。

对A、B两点，χ=±a，代入上式得：

ρ=ρ=。

于是在A点处卫星需要的向心力：

F=。

将v、ρ代入可得：

F=，而a-c=r，

故F==F。

综上所述，卫星做椭圆运动时，在四个顶点处均有F=F。

向心加速度范文第3篇

班级__________座号__________姓名__________

1. 感应电动势（如果是导体切割磁感线产生的感应电动势）公式是_____________方向用_____手判断。

2. 库仑定律(两个电荷之间的作用力): F=_________________

3. 电场强度:公式E=_______________(通用) ；E=______________(适用于空中点电荷) 。场强方向与正试探电荷在电场中受力方向______，与负电荷在电场中受力方向____。

4. 穿过线圈的磁感线的条数叫磁通量。公式：Φ=_______________

5. 圆周运动部分：

1线速度v=_________= ________线速度的方向为圆周的切线方向，线速度是变化的。

2角速度：ω=_________= ________ 线速度和角速度 联系公式：_________ 3向心加速度：a=_________= ________向心加速度总是指向圆心，是变化的。

4 向心力F 向=_________= ________向心加速度总是指向圆心，是变化的。向心力总是与线速度垂直，向心力不做功，只能改变速度的方向，不能改变速度的大小。

6. 万有引力的公式：_________________________，天体的运动是由万有引力的作用。两物体距离越大，万有引力越_________。

7. 多个卫星绕中心天体做圆周运动，轨道半径越大的，_______越大，其它量都越小。 8. 近地圆轨道卫星的运行速度为第一宇宙速度，大小等于7.9Km/S,其它卫星的运行速度都________7.9Km/S(大于，小于)

9. 同步卫星的周期等于_______小时，它一定在赤道上方，相对于地面______,所有同步卫星的高度，线速度，角速度，向心加速度都是________的（一样，不一样）。 10. 摩擦力的公式：

滑动摩擦力：f=____________，静摩擦力的计算采用力的平衡来计算. 11. .胡克定律：弹簧的弹力F= __________________ 12. 牛顿第二定律： F合= ________________

13. 匀变速直线运动：匀变速度运动的特点：加速度不变 末速度V=________________ 位移S=________________

位移S=_______________位移S=_______________

14. 自由落体特征：V 0=_____、加速度 a=________ V=________________ h= ________________

15. 平抛运动：特征：初速度为_______方向，加速度等于____,方向______ 水平方向为_____________运动：水平位移X=________________

竖直方向为___________运动：V y =________________ h= ________________ 16. 正功和负功的判断：如果力和速度方向_________,力不做功；如果力和速度方向夹角______90度, 力做正功；如果力和速度方向夹角______90度, 力做负功； 17. 动能和势能： 动能：E K =__________速度越大，动能越______ 18. 重力势能 EP =__________物体高度越高重力势能越______ 19. 物体如果升高高度h ，重力做功的公式______________物体如果下落高度h, 重力做功的公式__________

物体如果升高，重力做_______功，重力势能_________；物体如果下落，重力做_____功，重力势能_________(选填 正、负、增大、或减小)

20. 机械能包括________能和______能

机械能守恒的条件是只有_________做功，

1一个物体被水平抛出2. 沿斜面匀速下滑，其中机械能守恒的是_______

如果力和速度的方向相同，功的计算公式是_________，平均功率的计算公式_________、_________。瞬时功率的计算公式是_________。所以汽车上坡时如果保持功率不变，减小档位后速度减小，这样可以_______汽车的牵引力。

21. 电功和电功率： 电功W ：电流做功的多少，单位是________, 电功率P ：电流做功的快慢, 单位是________。电功的公式W=________ P=________（前两个用U I t ）W 和P 联系公式是________。

向心加速度范文第4篇

教育以人为本，学生是学习的主体，在课堂教学中应该让学生带着自己的问题去探究以体现学生的主体性。

【教材分析】

本节课是从动力学的角度研究匀速圆周运动的，这部分知识是本章的重点和难点，也是学好圆周运动的关键点，学好这部分知识，可以为后面的天体运动和带电粒子在匀强磁场中的运动打好基础。

教材的编排思路很清晰，先是从身边的事例出发，让学生体验到做圆周运动的物体需要有一个指向圆心的力，从而引出向心力的概念。由于上一节中，已经从一般性的结论入手，利用矢量运算，在普遍情况下得出做匀速圆周运动的物体的加速度方向指向圆心的结论，进一步得到了向心加速度的大小。于是根据牛顿第二定律，就可以得到做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向和大小，即向心力的大小和方向。

接着，教材为了让学生对向心力有一个感性的认识，设计了“实验”栏目──“用圆锥摆验证向心力的表达式。实际上，这个实验除了要验证向心力表达式之外，另外一个目的就是可以让学生体验到“向心力不是一个新的力，而是一个效果力”，也即让学生初步学会分析向心力的来源。

与过去不同的是，本节中又讨论了变速圆周运动和一般的曲线运动。这样安排的目的是从生活实际出发，在更广阔的背景下让学生认识到什么情况下物体将做匀速圆周运动，什么情况下会做变速圆周运动。以及知道如何处理一般曲线运动的方法。

【学情分析】

(1)思维基础

根据新课程教学理念，从高一第一学期开始，在课堂教学过程中教师一直重视“过程与方法”的教学，学生已经初步有了探究事物的一般方法，即“是什么?──怎么样?──为什么?”的思维方法。因此，本设计中就通过创设问题情景，激励学生自己提出想要研究的问题。

(2)心理特点

依据20世纪最著名的发展心理学家皮亚杰的理论可知高一学生的认知发展过程是由具体运算阶段向形式运算阶段过渡，也是由直观认识向逻辑推理、实验推理过渡阶段，因此在教学中，要遵循从感性到理性的认识规律，本节课抓住学生的心理特点进行教学设计。

(3)已有知识

通过前一节《向心加速度》的学习，学生已经知道了向心加速度的方向指向圆心，它描述了物体速度方向变化的快慢。于是根据牛顿第二定律可知，这个加速度一定是由于它受到了指向圆心的力。因此将向心加速度的表达式代入牛顿第二定律即可得到向心力的表达式。

但由于错误的经验或者说是思维定势，学生往往认为向心力是一种新的力，因此“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”(即向心力的来源)对学生来说，将是个难点。

【教学目标】

1.知识与技能

(1)知道什么是向心力，理解它是一种效果力。

(2)理解向心力公式的确切含义，并能用来进行简单的计算。

(3)知道变速圆周运动中向心力是合外力的一个分力，知道合外力的作用效果。

2.过程与方法

(1)通过对向心力概念的探究体验，让学生理解其概念。并掌握处理问题的一般方法：提出问题，分析问题，解决问题。

(2)在验证向心力的表达式的过程中，体会控制变量法在解决问题中的作用。

(3)经历从匀速圆周运动到变速圆周运动再到一般曲线运动的研究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。并学会用运动和力的观点分析、解决问题。

3.情感态度与价值观

(1)经历从自己提出问题到自己解决问题的过程，培养学生的问题意识及思维能力。

(2)经历从特殊到一般的研究过程，培养学生分析问题、解决问题的能力。

(3)实例、实验紧密联系生活，拉近科学与学生的距离，使学生感到科学就在身边，调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣。

【重点难点】

1.教学重点

(1)理解向心力的概念和公式的建立。

(2)理解向心力的公式，并能用来进行计算。

(3)理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

2.教学难点

(1)向心力的来源。

(2)理解向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小。

【教学策略与手段】

本节课设计成了探究性学习课，即在教师创设情景，让学生自己提出想要知道的问题，在教师的引导下，通过全班同学的讨论，自评和互评来不断完善。教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。

一、难点的突破

“向心力不是一种新的力，而是根据作用效果命名的力”和“向心力和切向力的作用效果和特点”对学生来说都将是难点。因此在匀速圆周运动的例子中，必须让学生对物体进行受力分析，并让学生判断合力的作用效果是什么、产生了怎样的加速度，目的是让学生体验向心力的来源。在变速圆周运动中，让学生对物体进行受力分析，说明各个力产生怎样的加速度，从而进一步得到向心力和切向力的作用效果。

二、对教材中两个地方的处理

1.由于课本中用来粗略验证向心力表达式的圆锥摆运动在课堂中很难实现让学生测量，所以本设计中安排了先用向心力演示仪去验证向心力的表达式，然后在让学生分析游乐园中转椅的运动和受力情况后，通过让学生体验在实验室里粗略测量圆锥摆模型运动中的向心力大小以落实它的向心力来源，并向学生说明我们可以用圆锥摆粗略验证向心力表达式。

2.为说明做变速圆周运动的物体，它受到的力并不是通过圆心时，课本上是通过实例链球运动和学生自己让小沙袋做变速圆周运动的体验来说明。这里本人认为直接这样让学生体验并得到上述结论难度不小，所以本设计中先让学生通过对游乐园中过山车做变速圆周运动进行受力分析，从而得到──物体在什么情况下做变速圆周运动，然后让学生观察并分析链球运动和体验让小球做变速圆周运动时的受力情况，从而降低了难度。

三、本节课的教学流程设计为

1.向心力概念的引出。

2.引导学生提出自己想要研究的问题。

3.鼓励学生先共同解决自己提出的一部分问题。

4.用实验验证理论──用向心力演示仪验证向心力表达式。

5.从游乐园里转椅出发落实：①分析圆锥摆中向心力的来源;②用圆锥摆模型可以粗略去验证向心力表达式。

6.由游乐园中的过山车模型和运动员的链球运动落实：物体做匀速圆周运动和变速圆周运动的条件及向心力和切向力的作用效果和特点。

7.让学生知道研究一般曲线运动的方法。

8.课堂小结。

在教学手段上，充分使用ppt、视频、演示实验、身边的圆周运动，以增强教学的生动性和形象性，活跃课堂气氛，从而充分调动学生学习的积极性，落实教学目标。

【课前准备】

1.实验仪器：带细绳的小钢球(两人一个)。

2.动画及视频：地球绕太阳运动、圆锥摆(动画)，双人花样滑冰，游乐园中的转椅和过山车、链球运动的视频及图片。

3.制作ppt。

【教学过程】

一、向心力概念的引出

师：我们先看几个做圆周运动的例子，思考这样一个问题：这些做圆周运动的物体为什么不会飞出去，而是老老实实地绕着一个中心点做圆周运动?

大家也可以自己动手制作一个圆周运动(事先给学生发了个带细绳的小球)

生：受到了拉力的作用，

[学生活动]：对以上做圆周运动的物体受力分析

师：这些力的指向有什么特点呢?

生：指向圆心。

师：我们把这样的力叫做向心力。

板书向心力：做圆周运动的物体所需的指向圆心的力，符号：Fn

二、引导学生提出自己要研究的问题

师：这节我们就来研究向心力。接下来我想把课堂交给在座的各位同学。关于向心力，你想知道什么，想研究什么，就以问题的形式提出来，我们一起解决。大家先考虑两分钟。同桌、前后排的同学也可以相互讨论下。

[学生活动]：

生1：向心力的方向与向心加速度的方向是否相同?

生2：向心力的大小跟什么有关?与ω、ν之间什么关系?

生3：向心力的大小怎么测量计算?

生4：向心力有什么特点?

生5：向心力的作用效果是怎样的?

生6：向心力是不是合力?

生7：向心力的来源?

生8：向心力的施力物体是什么?

生9：圆周运动的半径为何不变?

生10：向心力与向心加速度的关系如何?

(师将这些问题一一写道黑板上)

三、鼓励学生先共同解决一部分问题

师：有问题我们一起解决，大家思考下这些问题，看看你能不能帮别人解决这些问题。

以下是课堂实录：

生1(男)：老师我回答第一个问题，我觉得向心加速度方向与向心力的方向相同，因为根据牛顿第二定律，

得到加速度的方向与力的方向是一致的。

师：大家都同意他的看法吗?

生2(女)：我不同意，因为牛顿第二定律是在直线运动中的，这里是曲线运动，情况不一样，所以不能用牛顿第二定律得出来。

生3(女)：我认为他是对的。因为牛顿第二定律是说物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。也没说在曲线运动中不成立，所以是对的。

(师引导学生通过受力分析，并由上节课学习的在圆周运动中某点的向心加速度方向指向圆心，从而总结得到牛顿第二定律在曲线运动中仍成立。)

生4：根据牛二律

可以得到

四、用实验验证理论──用向心力演示仪验证向心力表达式

师：刚才我们已经得到了向心力的表达式。理论的正确与否我们必须要用实践去证明。

引导学生说出怎么去验证──利用控制变量法。

介绍向心力演示仪原理，请一位学生自己来演示给全班同学看。

引导学生由多次实验现象可以得到：

半径r、角速度ω一定，

与质量m成正比

质量m、角速度ω一定，

与半径r成正比;

质量m、半径r一定，

与角速度ω的平方成正比;

到此为止，以上学生提出的很多问题都得到了解决

(师将这些解决掉的问题一一画勾)

五、从游乐园里转椅出发落实：①分析圆锥摆中向心力的来源②用圆锥摆实验可以粗略去验证向心力表达式

1.圆周摆

(1)游乐园图片及视频材料

(2)学生动手让小球做圆锥摆运动

(3)建立物理模型(如图所示)

思考与讨论：

①如图所示，做匀速圆周运动的小球受到哪些力的作用?合力产生了怎样的加速度?

②能否在实验室里粗略计算此匀速圆周运动中的向心力大小?

分析：

①这里的受力分析结合前面落实：向心力不是一种新的力，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是这些性质力的合力，也可以是这些性质力的一个分力。

②在“实验室里如何计算向心力的大小”这里，引导学生可以设计两种方法去测。

师：我们课本上就是利用圆锥摆中可以有两种方法测向心力来粗略验证向心力的表达式的，同学们课后有兴趣完全可以自己去做一下。

六、由游乐园中的过山车模型和运动员的链球运动落实：物体做匀速圆周运动和变速圆周运动的条件及向心力和切向力的作用效果和特点

1、看过山车视频并对右图中的情况进行受力分析，说明各个力产生了怎样的加速度，并进一步引导向心力的来源。

分析图1落实：

①向心力和切向力的作用效果。

②什么情况下物体做匀速圆周运动，什么情况下做变速圆周运动。

师：哪个力提供向心力?

有向心力就向心加速度，上节课我们学习的向心力可以改变什么?

引导得到向心力的作用效果：只改变速度的方向。

师：切线方向上的重力会对物产生怎么样的影响?

引导学生得到切向力改变了速度的大小。

2、总结什么情况下，物体做匀速圆周运动，什么情况是做变速圆周运动

匀速圆周运动：只有向心加速度时。

变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度时。

3、分析图2、图3，让学生获得在不同情况下如何分析向心力和切线力的来源

4、让学生观察和自己动手体验变速圆周运动从而得到变速圆周运动物体受力情况。

再次问学生：向心力是否一定是合力?

生：不一定

(七)让学生知道研究一般曲线运动的方法：曲线小段圆弧圆周运动，即利用微元法将曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看做一小段圆弧，然后进行研究。

八、课堂小结

课堂的最后将学生的问题归类：说到底我们研究了向心力的大小，方向，作用效果，来源。

【板书设计】

向心力

1.定义：使物体做圆周运动，指向圆心的力。

2.研究内容：

⑴向心力的方向与向心加速度的方向是否相同?

⑵向心力的大小跟什么有关?与ω、ν之间什么关系?

⑶向心力的大小怎么测量计算?

⑷向心力有什么特点?

⑸向心力的作用效果是怎样的?

⑹向心力是不是合力?

⑺向心力的来源?

⑻向心力的施力物体是什么?

⑼圆周运动的半径为何不变?

⑽向心力与向心加速度的关系如何?

3.匀速圆周运动：仅有向心加速度的运动。

变速圆周运动：同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动运动。

4.问题归纳：

⑴向心力的方向

⑵向心力的大小

⑶向心力的作用效果

⑷向心力的来源

【问题研讨】

1.这是一节探究型学习课。本堂课中学生活动较多，所用时间相应就多了，所以整堂课没有宽裕的时间用来提供例题让学生利用向心力表达式简单计算物体做匀速圆周运动所需的向心力和分析向心力的来源。

2.因为整堂都是以学生为主的探究性学习，创设情景让学生提出自己关心、想要知道的问题，解决问题的时候又主要是以学生自评和互评以及合作学习而得出结论的，所以在结论的得出或是结论的表述可能会不严密，难免缺少知识的系统性，因此如何处理和保持好探究性学习中知识的系统性是探究性学习中的值得我们去研究的问题。

3.探究型学习课给教师提出了很高了要求。在探究的第一个环节一定要千方百计的鼓励学生提出问题，但由于学生之间存在差异性，不同的学生提出的问题层次各有不同，因此一定要因材施教，根据不同的学生创设不同的情景以及要运用不同的引导方法、激励方法和评价方案;根据不同的学生，采用不同的方法激发学生的学习兴趣和调动学生的积极性等等。这就给教师提出了很大的要求。又由于学生提出的问题的难预料，给课堂教学带来了一定的难度。这就要求教师具有较强的引导和应变能力以及较强的课堂管理能力，同时教师必须要非常了解学生，教师平时多走进学生，关爱学生，了解学生，懂得学生的兴趣点;尊重每一位学生，但不放纵学生等。对于教师本人，必须要有强烈的“以学生为主体”的意识，课堂应该是属于学生的课堂，同时一要创设一个和谐、平等、民主的课堂氛围。

参考资料：

1.人教版物理必修2《教师教学用书》，人民教育出版社，第41页。

向心加速度范文第5篇

关键词：加速度　运动物体　变化　力

加速度是中专物理课程的重要概念之一，也是一个比较抽象和较难掌握的概念，是运动学和动力学的核心概念，是联系这两部分内容的桥梁，初学者必须弄懂、学透，否则就会影响今后的物理学习。

“速度的改变跟发生这个改变所用时间的比值，叫做物体的加速度。”对这个概念的理解，不能死记硬背，要找出其中的关键部分深入理解。

1、加速度是反映运动物体速度变化快慢的物理量，而不是反映物体运动快慢的，要把“速度的变化”和“运动速度”严格分清，要特别注意“变化”二字。

2、要理解“速度的改变跟发生这个改变所用时间的比值”，这里的时间是指速度变化所用的时间，速度的这种变化和这种变化所用的时间的比值，正是加速度的数值，习惯上也叫“单位时间内速度的变化”，或叫“速度的变化率”，通常表示为：a=

=

。

3、加速度的单位由速度的单位和时间的单位决定。在国际单位制中，速度的单位是m/s，时间的单位是s，则加速度的单位是m/s2。

4、加速度是矢量，它既有大小又有方向。在上面的定义中，方向问题似乎看不出来，但事实并非如此，在变速直线运动中，“直线”一词就反映了加速度的方向只能在直线方向上，这样只用加速度的正、负就能反映其方向了。教材上是这样规定的：以初速度vo的方向为正方向，则加速度正、负的判断方法为：若vt＞vo，加速度a＞0为正值，表示a和vo方向相同；若vt＜vo，加速度a＜0为负值，表示a和vo方向相反。

在明确上述内容的基础上，我们还须注意以下几个问题：

1、不能错误地认为速度大的物体加速度一定大。实际上加速度的大小和速度的大小没有直接的关系，加速度的大小决定于单位时间内速度的变化，有的物体尽管运动速度很大，如果其速度在单位时间内变化很小或不变化，则它的加速度就很小或为零。

这就是说，速度大的物体，加速度不一定就大。例如匀速飞行的高空侦察机，尽管它的速度接近1000m/s，但它的加速度为零。

2、有的同学容易理解运动物体在某点的加速度为零，它的速度不一定为零，但不容易理解运动物体在某点即时速度为零，其加速度却不一定为零。这里的错误还是因为没有理解加速度决定于运动物体单位时间内速度的变化。尽管运动物体在某点的即时速度为零，但只要稍离开这一点，其速度就有了变化，故加速度不为零。

3、要牢固建立力和加速度相联系的观点，明确力是使物体产生加速度的原因。一个物体，如果它的速度的大小和方向发生了改变，或者仅大小和方向中的一项发生了改变，我们就说这个物体的运动状态发生了改变。例如列车出站时，在机车牵引力的作用下，由静止开始运动，并且速度不断增大；列车进站时，由于受阻力的作用，速度不断减小，最后停下来。现象表明，物体运动状态的改变，是由于受到了力的作用，物体具有了加速度，因而我们可以说“力是物体产生加速度的原因”。

4、要理解牛顿第二定律F=ma中加速度a的物理意义。牛顿第二定律F=ma公式中的加速度a与合外力F有相互依赖性、瞬时性、同向性。意思是：合外力与加速度同时存在，同时消失；合外力增大，加速度也随之增大；合外力减小，加速度也随之减小；合外力的方向与加速度的方向始终是一致的。但是要注意加速度的方向不一定与物体运动的方向（即速度的方向）一致，也就是说，不能认为物体一受到合外力作用，就一定都是沿着合外力的方向运动。

5、有的同学对于向心加速度的物理意义不理解，认为向心加速度a=　是有一定数值的，但它又不改变物体运动的线速度数值，这是否矛盾？同学们之所以对此发生误解，主要是没有真正理解速度和加速度都是矢量，速度的变化包括数值和方向的变化。实际生活中都有这样的体会，物体转弯半径r一定时，物体运动越快（v大），转弯越困难；物体运动速度v一定时，转弯半径r越小，转弯也越困难。根据上面的分析，向心加速度和物体质量的乘积（m　）反映了向心力的大小，这个力改变了物体的运动状态，但它不改变物体线速度的数值，只改变物体的运动方向。

加速度是中专物理课程中较难理解和较难掌握的一个概念，建议在“直线运动”一章中只要求学生知道：加速度既有大小又有方向，是矢量；加速度的正负号可以表示加速度的方向。在“牛顿运动定律”一章中，则要求学生理解加速度与合外力的相互依赖性、瞬时性、同向性。在“曲线运动”一章中，则要求学生理解向心力、向心加速度、物体运动的线速度之间的关系。

参考文献

[1]张大昌 《物理》第一册，北京：人民教育出版社，2001.5。

向心加速度范文第6篇

匀速圆周运动受力特点是：做匀速圆周运动的物体仍然具有加速度，而且加速度不断改变，因为其加速度方向在不断改变，特别要注意的是物体做匀速圆周运动由合外力提供向心力。

物体作圆周运动的条件：具有初速度；受到一个大小不变、方向与速度垂直因而是指向圆心的力（向心力）。物体作匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但速度的方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动。又由于作匀速圆周运动时，它的向心加速度的大小不变，但方向时刻改变，故匀速圆周运动是变速运动。

（来源：文章屋网 ）

向心加速度范文第7篇

关键词：天体问题；易错点；辨析分类

定西市教育科学规划课题研究成果，课题编号DX2012GHB94

本文主要讨论天体和动力学问题中的一些易错点，这些问题学生理解起来似是而非，解题时极易弄错，有必要加以梳理。

问题1：注意稳定运动和变轨运动

例题1：有a、b、c三颗地球卫星，它们的轨道是圆形的，轨道半径的关系是，有四个选项，正确的是（ ）

A.a卫星的线速度小于b、c的线速度，而b和c的线速度是相等的。

B.a卫星的向心加速度小于b、c的向心加速度，而b和c的向心加速度是相等的。

C.如果卫星b的线速度减小，或者卫星c的线速度增加，两卫星可能相遇。

D.如果卫星a由于大气阻力的作用而使它的半径不断减小，那么它的线速度将不断减小。

分析解题：首先我们要注意的是它们的轨道半径关系是，根据万有引力充当了卫星做匀速圆周运动的向心力，即，可解得线速度，由这个表达式可知， GM是常量，线速度的大小取决于轨道半径的大小，根据轨道半径的关系，可知线速度的关系是，所以A选项是正确的。对于B选项，仍然根据卫星的向心力是由万有引力充当的，可列式：，得到，由表达式知道a与r2成反比，所以得到向心加速度的关系是，B选项也是正确的。要特别注意的是C选项，按照常理，b卫星在c卫星的前面，如果b卫星减速或者是c卫星加速，两者就可能相遇，但实际上问题并没有这么简单，仔细分析就会发现：如果卫星b或者卫星c的线速度发生变化，根据式子，卫星的轨道半径就会发生改变，由于两个卫星运行在两个不同的轨道上，所以它们就不可能再相会，c选项是错误的，从这一点上也体现出了航天器空间对接时的难度。如果卫星的轨道半径由于空气阻力而不断减小，那么根据式子，它的线速度会不断增加，D选项是错误的。

总结：这个题特别注意的是C、D选项，C选项选错的原因是受了地面上常见场景的影响，认为一个在前，一个在后，那么前面的减速，后面的加速就会相遇，实际上在空间问题中就不会这么简单。主要是因为速度发生变化时，轨道也就会变化，所以它们就不能再相遇了。对于D选项，很多同学有这样的思维困惑，既然空气阻力做负功，那么卫星的动能应该是减小的，当然速度也是减小的，为什么反而增加呢？这里学生犯的错误主要是没有注意到卫星由高轨道下降到低轨道时重力做正功，且它的功值大于阻力的功，这样物体总的功是正值，动能增加。当然，做这类题目的关键还是要抓住这样一个思路：卫星和地球之间的万有引力充当了卫星做匀速圆周运动的向心力。

问题2：防止乱套公式解题

例题2.一个单摆的摆动小球的质量是m，小球的电量是-q，线的长度是l，有一个带正电的电荷q放在了悬点上，求小球在最低点的速度为多大时，物体能够在竖直平面内完成完整的圆周运动？

分析解题：这个题学生看着很熟悉，重力场中的圆周运动在最高点和最低点的运动情况学生是不陌生的，所以很多同学根据小球过最高点时所具有的最小速度，再根据能量守恒定律可解得小球在最低点应该具有的最小速度是。但这样做就错了，因为现在在悬点放了一个电荷，而小球也是带电的，这样空间除了重力场外，还有静电场，所以物体现在受三个力：重力、电场力、绳子的拉力。做功的力有两个：重力和电场力。球运动到最高点时，受到重力mg、库仑力、绳的拉力T的作用，根据向心力公式可得：，因为，所以可以得到，最高点的速度最小值是：根据能量守恒知：，解得：

总结：这个题主要要具体问题具体分析，要避免学生由于非常熟悉的物理情景而没有详细审题，完全套用结论出错，要避免做题惯性的出现。

问题3：注意物理过程分析不全掉解

例题3.在竖直平面内悬挂了一个木块，木块的质量是M，线的长度是L，水平飞行的子弹击中木块留在了木块中，子弹的质量是m，飞行的速度v0，要求木块在摆动的过程中，线始终是紧绷的，v0应该满足什么条件？

分析解题：子弹没有穿出木块，是一个完全非弹性碰撞，所以有，小球如果能够通过最高点，应该满足：，由机械能守恒定律得：，由以上各式解得：。若木球不能做完整的圆周运动，则上升的最大高度为L时满足：，解得：，综合这两方面的条件可以得到： 或。

向心加速度范文第8篇

1.匀速圆周运动

1.线速度：质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。

单位：米/秒，m/s

2.角速度：质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。

单位：弧度/秒，rad/s

3.周期：物体做匀速圆周运动一周所用的时间。

单位：秒，s

4.频率：单位时间内完成圆周运动的圈数。

单位：赫兹，Hz

5.转速：单位时间内转过的圈数。

单位：转/秒，r/s

(条件是转速n的单位必须为转/秒)

6.向心加速度：

7.向心力：

三种转动方式

绳模型

2.竖直平面的圆周运动

1．“绳模型”如上图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。

（注意：绳对小球只能产生拉力）

（1）小球能过最高点的临界条件：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用

mg

=

=

（2）小球能过最高点条件：v

≥

（当v

>时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力）

（3）不能过最高点条件：v

（实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道）

2．“杆模型”，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况

（注意：轻杆和细线不同，轻杆对小球既能产生拉力，又能产生推力。）

（1）小球能过最高点的临界条件：v=0，F=mg

（F为支持力）

（2）当00（F为支持力）

（3）当v=时，

F=0

（4）当v>时，F随v增大而增大，且F>0（F为拉力）

3.万有引力定律

1.开普勒第三定律：行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。

（K值只与中心天体的质量有关）

2.万有引力定律：

（1）赤道上万有引力：

（是两个不同的物理量，）

（2）两极上的万有引力：

3.忽略地球自转，地球上的物体受到的重力等于万有引力。

(黄金代换)

4.距离地球表面高为h的重力加速度：

5.卫星绕地球做匀速圆周运动：万有引力提供向心力

（轨道处的向心加速度a等于轨道处的重力加速度）

6.中心天体质量的计算：

方法1：

（已知R和g）

方法2：

（已知卫星的V与r）

方法3：

（已知卫星的与r）

方法4：

（已知卫星的周期T与r）

方法5：已知

（已知卫星的V与T）

方法6：已知

（已知卫星的V与，相当于已知V与T）

7.地球密度计算：

球的体积公式：

近地卫星

(r=R)

8.

发射速度：采用多级火箭发射卫星时，卫星脱离最后一级火箭时的速度。

运行速度：是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度．当卫星“贴着”

地面运行时，运行速度等于第一宇宙速度。

第一宇宙速度(环绕速度）：7.9km/s。卫星环绕地球飞行的最大运行速度。地球上发射卫星的最小发射速度。

第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s。